universidade federal do rio grande do norte...

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO DE QUÍMICA BACHARELADO

Estudo comparativo dos diferentes métodos de síntes e para obtenção de nanopartículas de alumina para aplicaçõ es

catalíticas

Letícia de Oliveira Campos

Orientadora: Prof.ª Dr a. Dulce Maria de Araújo Melo

Natal – RN

2009

Monografia

2




catalíticas

Monografia apresentada ao

Departamento de Química, da

Universidade Federal do Rio

Grande do Norte, referente a um

dos requisitos para obtenção do

título de Bacharel em Química.

Sob a orientação da Prof.ª Dulce

Maria de Araújo Melo.

Bolsista da Agência Nacional do Petróleo – ANP - Brasil

Orientadora: Profa. Dra. Dulce Maria de Araújo Melo.

Agência Financiadora: (ANP)

Orientadora: Prof.ª Dr a. Dulce Maria de Araújo Melo

Natal – RN

2009

Monografia

3




catalíticas

Monografia apresentada ao

Departamento de Química, da

Universidade Federal do Rio

Grande do Norte, referente a um

dos requisitos para obtenção do

título de Bacharel em Química.

Sob a orientação da Prof.ª Dulce

Maria de Araújo Melo.

Comissão Examinadora:

______________________________________________________

Prof.ª Dra. Dulce Maria de Araújo Melo – UFRN (orientadora)

_______________________________________________________

Prof.ª Dr.ª Joana Maria de Farias Barros – UFRN

______________________________________________________

Prof.ª Dr.ª Zelma Rocha da Silva – UFRN

Monografia

4


“O homem se torna muitas vezes o

que ele próprio acredita que é. Se eu insisto em repetir para mim mesmo que não sou capaz de realizar alguma coisa é possível que realmente me torne incapaz de fazê-la. Ao contrário, se tenho a convicção de que posso fazê-la, certamente adquirirei a capacidade de realizá-la, mesmo que não a tenha no começo.”

Mahatma Gandhi

Monografia

5


AGRADECIMENTOS

À Deus, pela dádiva da vida, por iluminar meu caminho e dar coragem

para percorrê-lo.

A minha família, em especial meus pais, pelo apoio, carinho,

compreensão e incentivo constante.

A professora Dulce Maria de Araújo Melo por aceitar o trabalho de

orientação desta monografia, por seus conselhos, contribuições, discussões e

amizade.

A professora Zelma Rocha da Silva e Joana Maria Barros por aceitar

fazer parte da banca examinadora desta monografia e por suas contribuições.

A grande colega de trabalho Patrícia Pimentel por suas orientações,

conselhos, contribuições, discussões, incentivos e grande amizade.

A todos os colegas e professores do Laboratório, pela ajuda no

desenvolvimento do trabalho, nas análises dos materiais e resultados e pela

amizade conquistada ao longo dessa caminhada.

Aos amigos de curso, em especial a Jussyara Dalianne Aires e Carol

Lopes, pelas ajudas, amizade, conselhos, estudos, companheirismo e

conquistas realizadas nesses quatro anos de graduação.

A todos os amigos, em especial Evelyne, Fernanda, Leonardo e Rayane,

que contribuíram direta ou indiretamente, pelo incentivo, companheirismo,

compreensão e afeto.

À Agência Nacional do Petróleo – ANP pela concessão da bolsa de

estudos e apoio financeiro.

Ao CTGás e ao Laboratório de Catálise pelos serviços prestados.

Monografia

6


SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS ....................................................................................... 8

LISTA DE TABELAS ....................................................................................... 9

LISTA DE SÍMBOLOS .................................................................................... 9

RESUMO ...................................................................................................... 10

ABSTRACT ................................................................................................... 11

CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO .............................................................................................. 12

1.1- OBJETIVOS ........................................................................................... 13

CAPÍTULO 2

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .......................................................................... 14

2.1 – Alumina ................................................................................................ 14

2.2 – Materiais Nanoestruturados ................................................................. 16

2.3 – Métodos de Síntese ............................................................................. 18

2.3.1 – Método dos Precursores Poliméricos (Pechini)................................. 18

2.3.2.1 – Método sol-gel protéico .................................................................. 19

2.3.3 – Método combustão por microondas .................................................. 20

CAPÍTULO 3

MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL..................................... 23

3.1 – Reagentes utilizados ............................................................................ 23

3.2 – Procedimento experimental para preparação dos materiais ................ 24

3.2.1 – Métodos Sol-gel protéico e Pechini modificado com gelatina ........... 24

3.2.2 – Método dos Precursores poliméricos (Pechini) ................................. 25

3.2.3 – Método da Combustão assistida por microondas ............................. 26

3.3 – Caracterização ..................................................................................... 28

3.3.1 – Difração de Raios-X .......................................................................... 28

3.3.2 – Fluorescência de Raios-X ................................................................. 28

3.3.3 – Microscopia Eletrônica de Varredura ................................................ 28

Monografia

7


CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................. 30

4.1 – Difração de Raios-X (DRX) .................................................................. 30

4.2 – Fluorescência de Raios-X (FRX) .......................................................... 32

4.4 – Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) ........................................ 33

CAPÍTULO 5

CONCLUSÕES ............................................................................................. 36

CAPÍTULO 6

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................ 37

CAPÍTULO 7

REFERÊNCIAS............................................................................................. 38

Monografia

8


LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Equações químicas das temperaturas de transformação dos hidróxidos e oxi-hidróxidos. _____________________________________ 15

Figura 2: Esquema simplificado da formação de sítios ácido e básico de Lewis em Al2O3. _____________________________________________ 16

Figura 3: Esquema das reações do processo dos precursores poliméricos. 19

Figura 4: Fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método Pechini modificado com gelatina, calcinado a 1100°C por 1 hora a 5°C/min, e sol-gel protéico, calcinado a 1100°C por 4 hora a 10°C/min . ________________________ 25

Figura 5: Fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método Pechini, calcinado a 1100°C por 4h a 10°C/min. ........................ .................................................. 26

Figura 6: fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método de combustão por microondas, calcinada a 1100°C por 4h a 10°C/min . _________________ 27

Figura 7: Difratograma de Raios-X das amostras de alfa-alumina sintetizadas pelos métodos a) Pechini modificado com gelatina, b) Sol-gel protéico, c) Pechini, d) Combustão com glicina e e) Combustão com uréia. _________ 31

Figura 8: Micrografias Eletrônica de Varredura das amostras de alumina sintetizadas pelos métodos a) e b)Combustão com glicina, calcinada a 1100°C por 4h a 10°C/min, c) e d) Combustão com uré ia, aplicado um choque térmico a 500°C por 15 min. ______________________________ 34

Figura 9: Micrografias Eletrônica de Varredura das amostras de alumina sintetizadas pelos métodos e) e f) Pechini modificado com gelatina e g) e h) Sol-gel protéico,calcinados a 1100°C . ____________________________ 35

Monografia

9


LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Classificação das aluminas. ___________________________ 14

Tabela 2 – Reagentes utilizados na preparação dos pós de α-alumina. ___ 24

Tabela 3 – Tamanho médio de cristalito (nm) e microdeformação média (%) das amostras de alfa-alumina. __________________________________ 32

Tabela 4 – Percentual de Óxido de alumínio e outras substâncias encontrados nas amostras de alfa-alumina. ________________________ 33

LISTA DE SÍMBOLOS

DRX – Difração de raios-X

FRX – Fluorescência de raios-X

MEV – Mcroscopia Eletrônica de varredura

AM.PEC. – Amostra de alumina sintetizada pelo método Pechini

AM.PMG. – Amostra de alumina sintetizada pelo rota semelhante ao Pechini, modificado com gelatina

AM.SGP. – Amostra de alumina sintetizada pelo método Sol-gel protéico

AM.COMB.U. – Amostra de alumina sintetizada pelo Combustão, com uréia como combustível

AM.COMB.GL. – Amostra de alumina sintetizada pelo método Combustão, com glicina como combustível

Monografia

10


RESUMO

Nos dias atuais, a síntese de nanomateriais de alumina tem despertado grande interesse aos pesquisadores devido as suas diversas aplicações industriais, uma vez que este material apresenta grande potencial para o uso em revestimento, abrasivos, suportes catalíticos, prevenção de poluentes, auxiliares de sinterização para cerâmica, materiais biocompatíveis para medicina e compósitos dentais, entre outros. A justificativa para tais aplicações deve-se as suas propriedades especiais, tais como: alta dureza, alta força mecânica, boa resistência a choques térmicos, transparência, etc. A busca pelo método de síntese mais adequado para a preparação de materiais se deve a capacidade de sintetizar pós com características estruturais e morfológicas desejadas, controle da pureza, simplicidade de execução do método, morfologia e redução do tamanho das partículas e homogeneidade química. As rotas mais utilizadas são: método dos precursores poliméricos (Pechini), combustão assistida por microondas, sol-gel, síntese hidrotérmica, co-precipitação, entre outros. Neste trabalho, foram obtidos pós de alfa-alumina, a partir dos métodos: combustão por microondas, Pechini, sol-gel protéico e uma rota semelhante ao Pechini, no qual a gelatina é utilizada como direcionador orgânico, substituindo o ácido cítrico e o etileno glicol, visando verificar a eficiência dessas rotas em algumas propriedades do material, tais como tamanho de partícula nanométrico, reprodutibilidade e homogeneidade. Uma vez sintetizados, os pós foram caracterizados pelas seguintes técnicas: DRX, FRX e MEV. Os resultados mostraram que todos os métodos de síntese são eficazes para obtenção da fase alfa-alumina cristalina estável, com pequenos tamanhos de cristalito, e com elevado grau de pureza no material. Palavras-chave: alumina, nanomateriais, gelatina.

Monografia

11


ABSTRACT

Nowadays, the synthesis of nano-alumina has attracted great interest to researchers due to its various industrial applications, since this material has great potential for use in coatings, abrasives, catalyst supports, prevention of pollution, sintering aids for ceramics, biocompatible materials for medical and dental composites, among others. The justification for such applications due to their special properties, such as high hardness, high mechanical strength, good thermal shock resistance, transparency, etc.. The search for synthesis method more suitable for the preparation of materials should be the ability to synthesize powders with structural and morphological characteristics desired control of purity, simplicity of implementation of the method, morphology and reduction of particle size and chemical homogeneity. The routes most commonly used are: polymeric precursor method (Pechini), microwave-assisted combustion, sol-gel, hydrothermal synthesis, co-precipitation, among others. In this work were obtained after alpha-alumina, using the methods: microwave combustion, Pechini sol-gel and a protein similar to the Pechini route, in which gelatin is used as organic director, replacing citric acid and ethylene glycol in order to verify the efficiency of these routes on some properties of the material, such as nano-particle size, reproducibility and uniformity. Once synthesized, the powders were characterized by the following techniques: XRD, XRF and SEM. The results showed that all the synthesis methods are effective for obtaining the alpha-phase alumina crystalline stable phase, with small crystallite sizes, and high purity of the material. Keywords: alumina, nanomaterials, gelatin.

Monografia

12


CAPÍTULO 1

INTRODUÇÃO

O desenvolvimento de novos materiais, ao longo dos tempos, refletiu as

necessidades da evolução humana. Pesquisas relacionadas aos nanomateriais

à base de alumina - (Al2O3) tem se intensificado nas últimas décadas,

principalmente motivado pelo baixo custo associado a esta matéria-prima e

pelas suas interessantes propriedades físico-químicas [1,2].

Uma nova área de pesquisa, voltada para sistemas formados por

estruturas de dimensões da ordem de nanômetros, tem se tornado o foco da

ciência atual: a nanotecnologia. O domínio da tecnologia encontra-se

compreendido entre 0,1 e 100 nm (desde dimensões atômicas até

aproximadamente o comprimento da luz visível), região onde as propriedades

dos materiais são determinadas e podem ser controladas [3,4].

Nos últimos quinze anos, o estudo de técnicas de obtenção e de

caracterização de materiais nanoestruturados tem sido um dos temas mais

atraentes da pesquisa fundamental e aplicada e do desenvolvimento

tecnológico, motivados pela possibilidade de melhoria das diversas

propriedades (mecânica, ótica, magnética e eletrônica) que os materiais

nanoestruturados podem apresentar em comparação aos materiais

microestruturados [4].

A alumina representa atualmente cerca de 80% do mercado mundial das

cerâmicas usadas em aplicações industriais. Vários foram os fatores que

possibilitaram o desenvolvimento deste material, dentre eles o baixo custo de

produção e a resistência à abrasão e ao desgaste [28]. Esta cerâmica tem uma

importância significativa do ponto de vista tecnológico, com aplicações em

eletrônica, optoeletrônica, proteção contra desgaste, refratários, catálise no

refino de petróleo, controle de emissões automotivas, hidrogenação, etc.

Pó fino de alumina é de interesse para a preparação de materiais

cerâmicos com dureza, ou para melhorá-las e aplicá-las em membranas ou

materiais catalíticos. Além disso, a obtenção de alumina de alta estabilidade

dimensional e cristalográfica e com alta superfície específica é de grande

importância para as membranas ou processo catalítico envolvendo alta

Monografia

13


temperatura e, especialmente, para a sua regeneração. Assim, por exemplo,

para processos de combustão catalítica limpa, a eficiência é limitada pela

temperatura que o catalisador pode suportar antes que aconteça um colapso

estrutural [8,5].

Algumas das aplicações da alumina que tem despertado bastante

atenção é a sua utilização como catalisador ou suporte deste, devido às suas

propriedades mecânicas (dureza e resistência à fratura altas), químicas

(resistência à maioria dos reagentes químicos orgânicos e inorgânicos),

elétricas (resistividade elétrica alta), térmicas (temperatura de fusão alta),

seletividade para algumas reações químicas, porosidade adequada, baixo

custo, entre outras propriedades [4,5,6,7].

Vários métodos de síntese vêm sendo desenvolvidos em laboratório

para obtenção da α-Al2O3, com o objetivo de se investigar qual deles produz o

pó com menor tamanho de partícula e maior área superficial. Dentre estes,

pode-se citar os métodos: sol-gel [9,10,11,12,13,24], precursores poliméricos [14,15,16,17], precipitação [18], hidrotérmico, sol-gel protéico [11], microemulsão [25,26,27] e combustão [19,20,21,22,23,24,]. Este último tem sido empregado com

sucesso para a obtenção de diversos tipos de materiais visto que possibilita a

obtenção de pós com partículas nanométricas e de elevada área superficial e

também pode ser considerado vantajoso devido a sua simplicidade, pequeno

tempo de duração de síntese, o produto final não precisa de etapas

subseqüentes de calcinação e pelo baixo consumo de energia envolvida

durante a síntese.

1.1- OBJETIVOS

O objetivo geral deste trabalho envolve a preparação e caracterização

de pós cerâmicos de alfa-alumina por diferentes métodos de síntese, a fim de

se avaliar qual das rotas são economicamente viáveis e proporcionam um

material com tamanho de partícula nanométrico e boas homogeneidade

química e pureza, para posteriores aplicações catalíticas, tais como suporte

catalítico e revestimento de dutos.

Monografia

14


CAPÍTULO 2

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 – Alumina

O óxido de alumínio (Al2O3) é um composto químico de alumínio e

oxigênio, também conhecido como alumina. É o principal componente da

bauxita, o principal minério de alumínio. Industrialmente, a bauxita é purificada

em óxido de alumínio através do processo de Bayer e o óxido é depois

convertido em alumínio metálico pelo processo de Hall-Heroult [31].

A alumina é o suporte mais amplamente utilizado, mas tende a perder

sua alta área superficial quando submetida a severas condições operacionais,

típicas do processo de combustão. A perda da alta área se inicia em

temperaturas até menores que 800°C, devido à elimin ação de microporos. Mas

é também acima de 1000°C que ocorrem as perdas crít icas da área superficial,

com a transição da γ-alumina para a fase α-alumina de menor área superficial [31].

Várias nomenclaturas são atribuídas às aluminas de acordo com seu

arranjo cristalino e a quantidade de água que contém. A classificação mais

utilizada é aquela adotada por LIPPENS et al. (1970), como mostra a Tabela 1 [1].

Tabela 1 – Classificação das aluminas.

Monografia

15


A química do estado sólido das aluminas é muito complexa, pois

diferentes formas alotrópicas (estruturais) cristalinas podem ser formadas sob

diversas condições, sendo a mais estável a forma α-Al2O3, coríndon.

Dependendo do método de preparação, os óxidos e hidróxidos de alumínio

podem formar desde partículas discretas (com tamanhos na escala

nanométrica até micrométrica) até redes poliméricas tridimensionais [1,4].

As equações químicas 2.1 a 2.6, Figura 1, apresentam as temperaturas

de transformação dos hidróxidos e dos oxi-hidróxidos de alumínio precursores

e as respectivas temperaturas de transformação das fases cristalina da alumina [1,4,21,28]:

Figura 1: Equações químicas das temperaturas de transformação dos hidróxidos e oxi-hidróxidos.

Estas seqüências de transformações de estruturas cristalinas podem

variar em função do precursor, do tamanho de partículas do material original,

da presença de impurezas, da história e condições de temperatura de

sinterização (tempo e temperatura) que afetam notadamente a temperatura na

qual ocorre cada transformação, o estado de aglomeração e/ou agregação das

partículas e os tamanhos destes (nano, meso ou micropartículas) [4]. Durante o

Monografia

16


tratamento térmico aplicado às aluminas, as temperaturas nas quais se iniciam

e terminam as mudanças de fases são fortemente influenciadas pela atmosfera

e velocidade de aquecimento [1].

Dentre estas fases, a α-Al2O3 é a mais comum e termodinamicamente

mais estável. Esta se destaca pela elevada resistência ao calor e a corrosão e

resistência mecânica. Sua estrutura consiste de planos compactos de íons

oxigênio empilhados na seqüência A-B-A-B formando, portanto, um arranjo

hexagonal compacto de ânios. Os cátions são dispostos nos sítios octaédricos

deste arranjo e formam outro tipo de planos empacotados, que são inseridos

entre as camadas do oxigênio. No entanto, para manter a neutralidade elétrica,

apenas dois terços dos sítios octaédricos disponíveis são ocupados.

Na desidroxilação regular da superfície da alumina ocorre o

aparecimento de oxigênio (O-) e vacâncias que correspondem a prótons que

foram retirados e a OH que foram abstraídos. De acordo com este modelo a

formação de H2O a partir de grupos OH vizinhos criaria defeitos de carga de

forma que a carga resultante seja a menor possível no plano do cristal. Desta

forma o oxigênio ficaria com uma carga parcial negativa e a vacância com uma

carga parcial positiva formando então um sítio básico de Lewis e um sítio ácido

de Lewis, Figura 2 [1].

Figura 2: Esquema simplificado da formação de sítios ácido e básico de Lewis em Al2O3.

2.2 – Materiais Nanoestruturados

Uma nova área de pesquisa, voltada para sistemas formados por

estruturas de dimensões na ordem de nanômetros, tem se tornado o foco da

ciência atual: a nanotecnologia [3].

Monografia

17


A nanotecnologia pode ser entendida como sendo o termo utilizado para

descrever a criação, manipulação e exploração de materiais em escala

nanométrica. É a ciência para controlar os materiais de tal forma que permite a

manipulação de átomos e moléculas [1].

Na atualidade, os materiais nanoestruturados são definidos como

materiais policristalinos de fase simples ou multifásicos com tamanho de grão

na ordem de nanômetros (10-9m) – nm (tipicamente menores que 100 nm) e

constituídos principalmente de cristalitos [8,21,24,29].

Os materiais nanoestruturados, por apresentar reduzido tamanho de

grão, possuem uma grande fração de seus átomos localizados nos contornos

dos grãos. A maioria dos átomos está localizada na superfície das partículas,

enquanto que os materiais convencionais esses se localizam no interior dos

grãos. Alguns desses materiais são excepcionalmente resistentes, duros e

dúcteis a altas temperaturas. Entretanto, são muito ativos quimicamente,

porque o número de átomos na superfície é muito grande quando comparado

com os átomos localizados no interior do material [23].

Esses materiais são desenvolvidos pela análise e manipulação de suas

estruturas moleculares. Sob esse aspecto, essa nova tecnologia permite obter

estruturas moleculares com propriedades químicas, físicas, elétricas,

mecânicas e estruturais que lhe são peculiares. Uma vez obtidas, as partículas

nanométricas podem ser conformadas em estruturas maiores, com

propriedades mensuráveis [1,9].

A obtenção dos nanomateriais tem levado muitos cientistas a

revolucionar as áreas de química e fármacos, medicina e saúde, materiais e

fabricação, ambiente e energia, biotecnologia, agricultura, eletrônica,

computação e tecnologia da informação. O interesse nessa escala tem seu

marco inicial associada à palestra proferida pelo físico americano Richard

Feynman intitulada “There’s plenty of room at the bottom” (“Há muito espaço lá

embaixo”) [11].

Em suma, o objetivo da nanotecnologia é criar, caracterizar, produzir e

aplicar estruturas, dispositivos e sistemas, controlando a forma e o tamanho na

escala nanométrica, tornando crescente a capacidade da tecnologia moderna

de ver e manipular átomos e moléculas. Construindo produtos mais eficientes

com incontáveis aplicações. Aplicando no desenvolvimento de medicamentos,

Monografia

18


tratamento de água, tecnologias de informação e telecomunicações e materiais

mais leves e resistentes [11].

2.3 – Métodos de Síntese

O objetivo dos processos de síntese consiste na produção de pós

altamente puros, que apresentem tamanho de partícula fina e, normalmente,

pequena agregação e aglomeração, bem como sejam produzidos a baixo

custo. A maioria dos processos disponíveis não atende a todos esses itens,

variando seus níveis de eficiência. O processo de escolha, entretanto, depende

do material em questão, a aplicação e a quantidade requerida.

Muitos são os métodos empregados para a preparação dos materiais

cerâmicos, dentre estes pode-se destacar os que foram utilizados durante a

preparação dos pós de alfa-alumina para o desenvolvimento deste trabalho.

2.3.1 – Método dos Precursores Poliméricos (Pechini )

A patente desenvolvida por Pechini descreve um processo de síntese

que utiliza ácidos α-hidroxicarboxílicos, como os ácidos cítrico, láctico e

glicólico, em combinação com álcool polihidroxílico, como o etileno glicol, para

formar uma resina através de reações de condensação [14].

O método baseia-se na polimerização de citratos metálicos obtidos pela

quelação dos cátions de interesse por um ácido hidrocarboxílico, no caso o

ácido cítrico. A polimerização acontece por intermédio das reações de

poliesterificação devido à utilização de um poliálcool, preferencialmente o

etilenoglicol. Essas reações ocorrem em temperaturas entre 90 a 120°C, com a

evaporação do excesso de água favorecendo a formação de uma resina

polimérica [17].

Existem duas reações básicas que fazem parte do processo de síntese

do precursor cerâmico: a quelação entre os cátions complexados e o ácido

cítrico e a poliesterificação do ácido hidroxicarboxílico com o etileno glicol em

uma solução levemente ácida, como mostrada na Figura 3 [14,15].

Monografia

19


Figura 3: Esquema das reações do processo dos precursores poliméricos.

Para obtenção dos pós, a resina polimérica é posteriormente

decomposta por tratamentos térmicos (300-500°C), co m o propósito de eliminar

o excesso de material orgânico e posterior calcinação para obter a fase

desejada.

2.3.2.1 – Método sol-gel protéico

No caso do sol-gel protéico, a gelatina é utilizada como o agente

quelante e polimerizante. Esse método tem se mostrado uma alternativa

eficiente e de baixo custo. Da idéia de usar água de coco (Macedo, 2002;

Meneses, 2003) como um precursor para obter um óxido metálico, utilizou-se

gelatina comercial tendo em vista que existe proteína em sua composição [11].

A propriedade mais importante da gelatina é a capacidade de formar um

gel físico termorreversível, a partir de soluções com amplos limites de

concentração (maior que 1% peso/volume) quando resfriada abaixo de 40°C.

Uma transição sol-gel ocorre com um progressivo aumento de viscosidade e

elasticidade. Se a temperatura for aumentada, o gel “funde” tornando-se líquido

novamente, diferentemente dos géis químicos que formam sistemas

completamente irreversíveis [11].

Monografia

20


2.3.3 – Método combustão por microondas

Nos domínios da química e das ciências dos materiais, a aplicação da

tecnologia de microondas tem despertado especial interesse na síntese de

compostos orgânicos e inorgânicos e no tratamento térmico de muitos

materiais em escala laboratorial e industrial. Sob o foco dessas atividades, o

forno de microondas doméstico tem deixado cada vez mais de ser visto como

um mero eletrodoméstico e passado a figurar entre os equipamentos

laboratoriais de utilidade na pesquisa científica [32].

Ultimamente, no entanto, o interesse do uso do microondas tem

decorrido da redução do número de etapas em muitas sínteses, melhoria de

propriedades físicas em cerâmicas tecnológicas, e relevante economia de

energia/tempo alcançada no processamento de muitos materiais [32]. A radiação

microondas tem sido empregada para a decomposição de amostras, a fim de

tornar o procedimento mais rápido, reduzindo o volume de reagentes e a

contaminação, oferecendo mais segurança, além de permitir o controle da

temperatura e pressão [34].

Os mecanismos fundamentais, responsáveis pela transferência de

energia do campo elétrico das microondas para uma substância, são a rotação

de dipolo e a condução iônica. A rotação de dipolo é a interação na qual

moléculas polares tentam se alinhar rapidamente à mudança de campo elétrico

das microondas. Este movimento rotacional de alinhamento e retorno a

‘desordem’ do sistema, resulta na transferência de energia com o conseqüente

aquecimento das substâncias. Já a condução iônica, que ocorre de maneira

similar é a interação do campo elétrico oscilante com íons e espécies iônicas

presentes no meio [33,34].

A síntese por combustão refere-se a todos as reações que envolvem a

fabricação de materiais através de reações auto-sustentáveis. Esta rota de

síntese baseia-se na utilização do calor produzido pela reação exotérmica de

oxi-redução para a obtenção de materiais cristalinos, homogêneos e

multicomponentes, podendo ter dimensões de grãos nanométricos [35]. O

Monografia

21


processo envolve a reação química entre dois componentes, o combustível e o

oxidante [33].

A partir do final da década de 1980, foram desenvolvidas técnicas de

combustão para a preparação de óxidos que utilizavam soluções como

reagentes iniciais. Este método utiliza metais na forma de nitrato como oxidante

e um combustível como redutor, tais como uréia (CH4N2O), glicina (C2H5NO2),

hidrazina (N2H4), entre outros. As vantagens desta rota de síntese incluem:

maior uniformidade dos produtos finais já que os reagentes iniciais são

misturados em nível molecular, alta pureza e cristalinidade devido às altas

temperaturas envolvidas, favorecimento da síntese de grãos com dimensões

nanométricas devido ao tempo de duração curto aliado à formação de gases

durante a combustão que inibem o crescimento das partículas [35].

As temperaturas atingidas durante a combustão variam entre 1500 a

3500°C, dependendo dos materiais envolvidos, o que facilita a fabricação de

compostos em fases cristalinas que só seriam obtidos com a utilização de

fornos de altas temperaturas. Esses materiais têm sido utilizados como

ferramentas de corte, pigmentos, jóias sintéticas (rubi), sensores de oxigênio,

lasers, fósforos azuis usados em monitores de televisão, eletrólitos para

baterias, etc [35].

Para certo limite de temperatura, dependendo das propriedades físicas

do combustível, do oxidante e do recipiente, a taxa de liberação de energia da

reação química pode exceder a taxa de perda de energia pelo recipiente nos

processos de transferência de calor. Se isso ocorrer, a temperatura aumenta

com conseqüente aumento da velocidade da reação. Enquanto os

componentes da reação estiverem disponíveis, a velocidade da reação

aumenta indefinidamente, levando a uma auto-aceleração desta e a um

aumento violento de pressão, podendo acarretar uma explosão. O estado no

qual a auto-aceleração da reação ocorre é denominado de ignição, ao qual

corresponde uma temperatura de ignição ou auto-ignição [33].

Em função da liberação de energia do processo de combustão ser na

forma de calor, este tipo de fenômeno é classificado como explosão térmica. A

auto-aceleração da reação ocorre porque a velocidade da reação varia

exponencialmente com a temperatura e a transferência de energia pelo

recipiente varia linearmente em função desta. A energia também pode ser

Monografia

22


liberada quimicamente, na forma de intermediários altamente ativos,

geralmente átomos e radicais livres, que podem participar de reações em

caadeia. Em cada etapa da reação em cadeia, uma molécula reativa é

consumida e uma nova espécie, também reativa, é gerada [33].

Para se calcular as quantidades necessárias dos reagentes para a

reação de combustão do nitrato de alumínio com uréia, por exemplo, calculam-

se as valências dos reagentes envolvidos a partir da equação estequiométrica [35]:

2 Al(NO3)3 (aq.) + 5 CH4N2O (aq.) Al2O3 (s) + 5CO2 (g) + 10 H2O (g) + 8 N2 (g)

onde os cálculos das valências do nitrato de alumínio e da uréia são dados por:

Al+3(N0 O3-2)3: C

+4 H4+1

N20 O

-2:

Logo, a razão entre o número de mols de nitrato de alumínio para o

número de mols de uréia será igual a 15/6 = 2,5. Portanto, são necessários 2,5

mols de uréia para cada mol de nitrato de alumínio para obter uma relação C/O

= 1, onde haverá uma máxima energia liberada na combustão [35].

{ 1 C+4 = +4

4 H+1 = +4

2 N0 = 0

1 O-2 = -2

Total = - 6

1 Al+3 = +3

3 N0 = 0

9 O-2 = 18

Total = - 15

{

Monografia

23


CAPÍTULO 3

MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Nesta seção são apresentados os equipamentos e detalhes das técnicas

que foram utilizadas neste trabalho. A partir da literatura foram selecionados os

métodos de síntese para obtenção dos materiais de alfa-alumina, com o

objetivo de se obter pós com pequenos tamanhos de partícula e boas

homogeneidade química e pureza, para posterior aplicação catalítica.

Os métodos selecionados para a síntese dos pós são descritos na seção

2.3. Além destes, uma rota semelhante ao Pechini foi utilizada, para verificar a

eficiência desta nas propriedades do material. Para este caso, o ácido cítrico e

o etileno glicol, que são reagentes padrões do método Pechini tradicional, são

substituídos por gelatina, que funcionará como o agente quelante e

polimerizante na reação química. O método destaca-se por sua simplicidade,

baixo custo e capacidade de obtenção de pós cristalinos com elevada pureza e

bom controle estequiométrico.

Após a preparação dos materiais estes foram levados para

caracterização pelas técnicas de Difração de raios-X (DRX), para verificação da

formação da fase desejada, tamanho de cristalito e microdeformação média,

Fluorescência de raios-X (FRX), conhecer o percentual do óxido de alumínio na

amostra, Microscopia eletrônica de varredura (MEV), para verificar a morfologia

do material.

3.1 – Reagentes utilizados

Os reagentes químicos utilizados na preparação dos materiais estão

listados na Tabela 2.

Monografia

24


Tabela 2 – Reagentes utilizados na preparação dos pós de α-alumina.

REAGENTES MARCA GRAU DE PUREZA

Nitrato de alumínio Vetec > 98,0%

Uréia Vetec > 98,5%

Glicina Vetec > 98,5%

Gelatina Gelita -

Ácido cítrico CRQ > 99,5%

Etileno glicol Nuclear > 99%

Água deionizada - -

3.2 – Procedimento experimental para preparação dos

materiais

A seguir são ilustrados os fluxogramas e os detalhamentos dos

procedimentos experimentais para obtenção do óxido de alumínio pelos

diferentes métodos.

3.2.1 – Métodos Sol-gel protéico e Pechini modifica do com

gelatina

Em um béquer de 1 litro é adicionado cerca de 200 mL de água

deionizada e 3g de gelatina, na razão 1:1 de metal:gelatina, à temperatura de

40°C e agitação constante, e deixada por 30 min par a sua dissolução. Em

seguida é adicionado 22,08g de nitrato de alumínio, à temperatura de 80-90°C

e o sistema permanece reagindo até a formação de um gel viscoso. Para o

método Pechini modificado com gelatina o material é diretamente calcinado a

1100°C por 1 hora em uma taxa de aquecimento de 5°C /min para obtenção da

fase alfa-alumina. Já para o método sol-gel protéico o gel é levado à estufa

para secar, à temperatura de 90°C, por 48 horas e p osteriormente calcinado a

1100°C por 4 horas em uma taxa de aquecimento de 10 °C/min para obtenção

da fase alfa-alumina. A Figura 4 representa o fluxograma das etapas do

Monografia

25


procedimento de produção e caracterização dos pós pelos métodos Pechini

modificado com gelatina e o sol-gel protéico.

Figura 4: Fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método Pechini modificado com gelatina, calcinado a 1100°C por 1 hora a 5°C/min, e sol-gel protéico, calcinado a 1 100°C por 4 hora a 10°C/min .

3.2.2 – Método dos Precursores poliméricos (Pechini )

Em um béquer de 1 litro é adicionado cerca de 200 mL de água

deionizada e 22,61g de ácido cítrico, à temperatura de 60-70°C e agitação

constante, e deixada por 20 min para dissolução do ácido. Em seguida é

adicionado 22,08g de nitrato de alumínio e a solução é deixada reagindo por 40

Agitação e aquecimento constantes, a 40°C por 20

min.

Solução 1:

Gelatina + Água

Solução 2

Al(NO3)3.9H2O

Agitação e aquecimento constantes, a 80°C.

Gel

Estufa

Método Pechini Modificado

Método Sol-gel Protéico

Calcinação 1100°C -1h-

5°C/min

Calcinação 1100°C-4h-10°C/min

Caracterização DRX, FRX e MEV

Monografia

26


min. Então é adicionado 13,54mL de etileno glicol, na razão 60:40 de ácido

cítrico: etilenoglicol, à temperatura de 80-90°C e o sistema permanece até a

formação de uma resina viscosa. O material é pré-calcinado a temperatura de

350°C por 4 horas em uma taxa de aquecimento de 10° C/min, para retirada da

matéria orgânica e posteriormente calcinado a 1100°C por 4 horas em uma

taxa de aquecimento de 10°C/min para obtenção da fa se alfa-alumina. A Figura

5 representa o fluxograma das etapas do procedimento de produção e

caracterização do pó pelo método Pechini.

Figura 5: Fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método Pechini, calcinado a 1100°C por 4h a 10°C/min.

3.2.3 – Método da Combustão assistida por microonda s

Em um béquer de 600 mL é adicionado cerca de 20 mL de água

deionizada, 22,08g de nitrato de alumínio e combustível (uréia – 8,93g ou


min.

Agitação e aquecimento constantes, a 60°C por 20 min.

Solução 1:

Ácido cítrico + Água

Solução 2

Al(NO3)3.9H2O


hora.

Resina


Etileno Glicol

Pré-calcinação

350°C-4 h-10°C/min

Caracterização

DRX, FRX e MEV

Monografia

27


glicina – 7,354g) e agitado até a dissolução dos reagentes. Em seguida é

levado ao microondas na potência 70 até a ignição, por cerca de 10 min. Para

a amostra de combustão com glicina, após a síntese, o material é calcinado a

1100°C por 4 horas em uma taxa de aquecimento de 10 °C/min para obtenção

da fase alfa-alumina. Já para amostra com uréia como combustível, após a

síntese é aplicado um choque térmico a 500°C, por 1 5 min, para retirado do

material inorgânico remanescente. A Figura 6 representa o fluxograma das

etapas do procedimento de produção e caracterização do pó pelo método de

combustão por microondas.

Figura 6: fluxograma das etapas do procedimento de produção e caracterização do pó de alfa-alumina pelo método de combustão por microondas, calcinada a 1100°C por 4h a 10°C/min .

Potência: 70.

Tempo: 10 min.

Agitação constante por 5 min.

Solução 1:

Combustível + Água

Solução 2

Al(NO3)3.9H2O

Microondas

Uréia Glicina

Choque Térmico a 500°C, por 15 min.


Caracterização

DRX, FRX e MEV

Monografia

28


3.3 – Caracterização

As técnicas utilizadas e seus procedimentos para caracterização dos

materiais são descritos a seguir.

3.3.1 – Difração de Raios-X

Para a obtenção dos difratogramas de difração de raios X, foi utilizado

um equipamento da Shimadzu modelo XRD-7000 utilizando-se uma fonte de

radiação de CuKα com voltagem de 30 kV, corrente de 30 mA. Os dados

foram coletados na velocidade do goniômetro de 0,02° 2 θ por passo com

tempo de contagem de 1,0 segundo por passo e coletados de 20 a 80º 2θ. A

interpretação qualitativa do espectro foi efetuada por comparação com padrões

contidos no banco de dados JCPDS (ICDD-2002). Os tamanhos dos cristalitos

foram obtidos a partir da equação de Scherrer.

3.3.2 – Fluorescência de Raios-X

A determinação da composição química foi feita através de fluorescência

de raios X (FRX) por energia dispersiva em um equipamento Shimadzu modelo

EDX-820. Os espectros de fluorescência de raios X foram obtidos utilizando-se

cerca de 0,5g do pó de alfa-alumina depositado em uma porta-amostra

formado por um filme plástico de polietileno, que apresenta baixa absorção de

raios X na faixa de energia de interesse.

3.3.3 – Microscopia Eletrônica de Varredura

A caracterização morfológica dos materiais foi feita por microscopia

eletrônica de varredura. Os exames microscópicos das amostras foram

realizados em um microscópio eletrônico de varredura da SSX 550 Superscan -

Shimadzu. O procedimento de preparação dos materiais para a análise

Monografia

29


consistiu na deposição de uma porção do sólido sobre uma fita adesiva de

carbono fixada no porta-amostra.

Monografia

30


CAPÍTULO 4

RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 – Difração de Raios-X (DRX)

A análise de DRX é uma técnica bastante conhecida e possui uma

sensibilidade ótima para materiais com tamanho médio de cristalito abaixo de

0,1 µm, que é a região de interesse na nanotecnologia.

De acordo com os difratogramas de raios-X apresentados na Figura 7,

verifica-se, a partir da referência cristalográfica PDF- (88-0826) analisadas pelo

banco de dados JCPDS (ICDD-2002), a formação da alfa-alumina cristalina

estável para todas as amostras sintetizadas pelos diferentes métodos.

Evidenciando que as rotas selecionadas são eficazes para obtenção do

material cristalino. Porém, as rotas com gelatina em seu procedimento,

apresentaram fases secundárias de alumina de transição, tais como θ-alumina,

(PDF – 86-1410), e σ-alumina, (PDF – 80-1385), para a rota semelhante ao

Pechini, Figura 7.a), e κ-alumina, (PDF – 88-0107), para o método sol-gel

protéico, Figura 7.b). Uma provável solução para obtenção do material

monofásico é aumentar a temperatura de calcinação.

Para a amostra sintetizada pelo método da combustão com uréia, Figura

7 e), verifica-se uma baixa intensidade dos picos, este fato provavelmente é

ocasionado devido o choque térmico aplicado ao material para retirada da

matéria inorgânica remanescente.

Monografia

31


Figura 7: Difratograma de Raios-X das amostras de alfa-alumina sintetizadas pelos métodos a) Pechini modificado com gelatina, b) Sol-gel protéico, c) Pechini, d) Combustão com glicina e e) Combustão com uréia.

20 30 40 50 60 70 800

2000

4000

6000

80000

2000

4000

6000

80000

2000

4000

6000

80000

2000

4000

6000

80000

50010001500200025003000

� � ∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

�

2θ (Grau)

a)

Inte

nsi d

ade

° ∗ ∗ ∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗ ∗

b)

∗

∗ ∗ ∗

∗

∗

∗

∗

∗ ∗

c)

∗

∗ ∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

∗

d)

∗ ∗ ∗ ∗

∗ ∗

∗

∗

∗ ∗

° = κ-Al2O3� = σ-Al2O3�= θ-Al2O3

∗ = α-Al2O3

e)

Monografia

32


A Tabela 3 apresenta os valores de tamanho médio de cristalito e

microdeformação média calculados pela equação de Scherrer, das amostras

de alfa-alumina. O que se pode observar é que a alta temperatura de

calcinação para obtenção da fase desejada propicia o crescimento dos

cristalitos e reduz as tensões na rede cristalina, provocadas por defeitos

estruturais.

Tabela 3 – Tamanho médio de cristalito (nm) e microdeformação média (%) das amostras de alfa-alumina.

4.2 – Fluorescência de Raios-X (FRX)

Na tabela 4 observa-se o percentual de óxido de alumínio e outras

substâncias encontradas nas amostras. É verificado que todos os processos se

mostraram eficazes no controle da pureza dos pós resultantes, sendo, portanto,

seletivos para obtenção do óxido desejado.

Todas as amostras apresentaram SiO2 e outras impurezas em

proporções irrelevantes na composição dos pós. Isto ocorre, provavelmente

devido a impurezas provenientes dos reagentes ou dos fornos utilizados para

calcinação dos materiais.

Amostras

Tamanho médio

de cristalito (nm)

Microdeformação

média (%)

AM.Pec. 48.42 0.001769

AM.PMG. 44.51 0.002190

AM.SGP 46.47 0.001860

AM.Comb.U 52.28 0.001909

AM.Comb.GL 51.31 0.001714

Monografia

33


Tabela 4 – Percentual de Óxido de alumínio e outras substâncias encontrados nas amostras de alfa-alumina.

4.4 – Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)

As micrografias eletrônicas de varredura para as amostras de alumina

são mostradas nas Figuras 8 e 9. Para a amostra sintetizada pelo método de

combustão com glicina, Figura 8 a) e b), observa-se a presença de um material

esponjoso, disperso e bastante poroso. O maior número de poros infere

diretamente na área superficial do material, pois quanto maior sua porosidade

maior será sua área superficial específica. Já para o método de combustão

com uréia como combustível, Figura 8 c) e d), observa-se placas na forma de

folhetos e bastante dispersas. Era de se esperar a presença de poros no

material devido à rapidez do processo e do grande número de gases que são

eliminados em pouco tempo, porém o choque térmico a 500°C aplicado ao

material, para retirada da matéria inorgânica remanescente, pode ter

reestruturado o material diminuindo, assim, sua porosidade e causando-lhe

fraturas nas partículas. Já para as amostras sintetizadas pelas rotas Pechini

modificado com gelatina e Sol-gel protéico, Figura 9 e), f), g) e h), é observada

a presença de placas laminares aglomeradas, com maior presença de poros

para a amostra sintetizada pelo método do sol-gel protéico.

AMOSTRAS Al 2O3 (%) SiO2 (%) Impurezas (%)

AM.Pec. 96.207 1.336 2.366

AM.PMG. 96.608 0.943 2.343

AM.SMP 96.766 0.963 2.16

AM.Comb.U 97.455 1.069 1.426

AM.Comb.GL 97.563 0.754 1.558

Monografia

34


Figura 8: Micrografias Eletrônica de Varredura das amostras de alumina sintetizadas pelos métodos a) e b)Combustão com glicina, calcinada a 1100°C por 4h a 10°C/min, c) e d) Combustão com uréia, aplicado um choque térmico a 500°C por 15 min.

(a) (b)

(c) (d)

Monografia

35


Figura 9: Micrografias Eletrônica de Varredura das amostras de alumina sintetizadas pelos métodos e) e f) Pechini modificado com gelatina e g) e h) Sol-gel protéico,calcinados a 1100°C .

(e) (f)

(g) (h)

Monografia

36


CAPÍTULO 5

CONCLUSÕES

Este trabalho de monografia atingiu os objetivos aos quais se propôs na

produção de pós nanoparticulados de alumina. Os diferentes métodos

utilizados foram eficazes para a obtenção dos pós cristalinos, monofásicos, só

não para as rotas com gelatina em sua composição na temperatura de 1100°C,

e pequenos tamanho de cristalito, comprovado pelo DRX, e boa seletividade

para formação do óxido de alumínio, formando, assim, um pó com um bom

grau de pureza, evidenciado pelo FRX.

Pelo MEV foi observado que o método da combustão por microondas

produz um material mais poroso, o que é bastante interessante para a

aplicação da alfa-alumina como suporte catalítico, pois a porosidade está

diretamente relacionada com a área superficial específica do material e para

esta aplicação se faz necessário que o material tenha uma elevada área

superficial.

O processo de escolha do método de síntese apropriado para obtenção

de pós depende do material em questão, das propriedades prioritárias, da

aplicação ao qual será submetido e a quantidade requerida. É importante

sempre buscar rotas que apresentem baixos custos e rapidez, pois consumirão

menos energia e tempo.

Monografia

37


CAPÍTULO 6

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

o Obter o material citado por outras rotas de síntese encontradas na literatura e que tenham proporcionado bons resultados;

o Fazer a análise de Área superficial específica (BET) para todas as amostras citadas no trabalho;

o Testar o uso dos materiais citados como suporte para catalisadores das

diversas reações do petróleo;

o Obter a γ-alumina para testá-la como suporte catalítico.

Monografia

38


CAPÍTULO 7

REFERÊNCIAS

[1] NASCIMENTO, S. F. Novo processo de síntese de nanopartículas de óxidos mistos Nb 2O5 – Al 2O3. Rio de Janeiro – RJ. 92p. Tese (Doutorado em Ciência dos Materiais) - Instituto Militar de Engenharia, 2005. [2] CASTRO, R. H. R. Estudo da influência de aditivos na transformação d e fase gama - alfa da alumina . São Paulo – SP. 109p. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2005. [3] TIMÓTEO Jr, J. F. Anodização para obtenção de membranas cerâmicas . Natal – RN. 68p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), 2007. [4] FONSECA, S. T. Processamento e caracterização de pós e de Cerâmicas de alumina total e parcialmente nanoestru turadas . São José dos Campos – SP. 89p. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Tecnologia Espaciais) – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 2007. [5] RAJKOVIC, V.; BOSIC, D.; JOVANOVIC, M. T. Properties of copper matrix reinforced with nano- and micro-sized Al 2O3 particles . Journal of Alloys and Compounds 459, (2008), 177–184p. [6] REQUIES, J.; et. al. Effect of redox additives over Ni/ Al 2O3 catalysts on syngas production via methane catalytic partial oxi dation . Fuel 87 (2008). [7] CLOUD, A. N. TEM investigation of alpha alumina films deposited at low temperature . Surface & Coatings Technology 203, (2008), 808–811p. [8] RUIZ, M. M. M.; et. al. High surface area-alumina preparation by using urban waste . Ceramics International, 2008. [9] KRITIKAKI, A.; et. al. Fabrication of porous alumina ceramics from powder mixtures with sol–gel derived nanometer alum ina: Effect of mixing method . Journal of the European Ceramic Society, 2008. [10] IBRAHIM, D. M.; et. al. Preparation and characterization of ultrafine alumina via sol–gel polymeric route . Materials Chemistry and Physics 111, (2008), 326–330p. [11] MEDEIROS, A. M. L. Síntese e caracterização de nanopartículas de Cr2O3 através do método sol-gel protéico . Fortaleza – CE. 84p. Dissertação

Monografia

39


(Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) – Universidade Federal do Ceará, 2007. [12] LEE, S. Y.; PARK, B. O. CuInS 2 thin films deposited by sol–gel spin-coating method . Thin Solid Films 516, (2008), 3862–3864p. [13] MACEDO, M. I. F. Síntese de alumina por processo sol-gel: cinética e morfologia. Campinas – SP. 88p. Tese – Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), 1999. [14] CELA, B. Síntese e caracterização de La 1-XSrXMnO3 (x=0,15 e 0,22) para catodo de SOFC visando utilização de gás natur al como combustível . Natal – RN. 58p. Monografia (Graduação em Engenharia de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), 2008. [15] CASTRO, R. H. R.; GOUVEA, D. Efeito do íon Mn como aditivo na transição de fase γ →α da alumina . Cerâmica 49, (2003), 55-60p. [16] MELO, D. M. A.; OLIVEIRA, V. G.; PIMENTEL, P. M.; et. al. Síntese, caracterização e propriedades de sistemas contendo óxidos de lantânio, cério e níquel obtidos pelo método dos precursores poliméricos . Cerâmica 52, (2006), 245-248p. [17] MARTINELLI, D. M. H. Síntese e caracterização de catalisadores de LaNiO 3 não suportados e suportados em Al 2O3 e ZrO2 para a reforma a vapor do metano . Natal – RN. 90p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materias) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), 2007. [18] WU, Z.; et. al. Study on the morphology of _-Al2O3 precursor prepar ed by precipitation method. Journal of Alloys and Compounds, 2008. [19] EBADZADEH, T.; ASADIAN, K. Microwave-assisted synthesis of nanosized α-Al 2O3. Powder Technology 192, (2009), 242–244p. [20] WANG, Q.; et. al. Characteristics of YSZ synthesized with a glycine-nitrate process . Ceramics International (2007). [21] PENG, T.; et. al. Effect of acidity on the glycine–nitrate combustion synthesis of nanocrystalline alumina powder . Materials Research Bulletin 41, (2006), 1638–1645p. [22] PIMENTEL, P. M.; et. al. Combustion synthesis of Cu1-xNixCr2O4 spinel for catalytic applications . Materials Science Forum Vols. 498-499, (2005), 663-668p. [23] TONIOLO, J. C. Síntese de pós de alumina nanocristalina por combustão em solução . Porto Alegre – RS. 61p. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRS), 2004.

Monografia

40


[24] FIGUEIREDO, A. B. S. Estudo comparativo dos métodos de combustão e sol-gel para obtenção de nanopartículas de CoFe2O4. Rio de Janeiro – RJ. 155p. Tese (Ciência dos Materiais) – Instituto Militar de Engenharia (IME), 2007. [25] MEI, Y.; et. al. Measurement of microemulsion zone and preparation of monodispersed cerium oxide nanoparticles by W/O microemulsion method . Materials Letters 60, (2006), 3068–3072p. [26] HUANG, K.; et. al. Preparation and formation mechanism of A1203 nanoparticles by reverse microemulsion . Trans. Nonfcrrous Met. Soc. China I7, (2007), 633-637p. [27] VESTAL, C. R.; ZHANG, Z. J. Normal micelle synthesis and characterization of MgAl 2O4 spinel nanoparticles . Journal of Solid State Chemistry 175, (2003), 59–62p. [28] DINIZ, M. A. Sinterização de matrizes cerâmicas à base de alumin a reforçadas por carbetos a partir dos precursores po liméricos . Natal – RN. 139p. Tese (Doutorado em Ciência e Engenharia dos Materiais) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN, 2007. [29] Wu, Z.; et. al. A dense oxygen separation membrane deriving from nanosized mixed conducting oxide . Journal of Membrane Science 291, (2007), 172–179p. [30] SHOJAIE-BAHAABAD, M.; TAHERI-NASSAJ, E. Economical synthesis of nano alumina powder using an aqueous sol–gel met hod . Materials Letters (2008). [31] SANTOS, L. D. Perovskitas La 1-xSrxMnO3, suportadas em alumina e zircônia, aplicadas à combustão do metano. São Carlos – SP. 106p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos – UFSCar, 2007. [32] KEYSON, D.; LONGO, E.; et. al. Síntese e processamento de cerâmicas em forno de microondas doméstico. Cerâmica 52, (2006), 50-56p. [33] BARTZ, F. R. Combustão iniciada por microondas e determinação em linha de cádmio e chumbo em plantas por espectromet ria de absorção atômica com tubo aquecido na chama . Santa Maria – RS. 96P. Dissertação (Mestre em Química) – Universidade Federal de Santa Maria – UFSM, 2007. [34] HOEHNE, L. Determinação de cádmio e chumbo em sangue por espectrometria de absorção atômica com tubo aquecid o na chama após a combustão iniciada por microondas. Santa Maria – RS. 91P. Dissertação (Mestre em Química) – Universidade Federal de Santa Maria – UFSM, 2007.

Monografia

41


[35] BARROS, V. Síntese e caracterização da alumina para dosimetria termoluminescente . Recife – PE. 112p. Tese (Doutorado em Ciências Nucleares) – Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, 2008.

universidade federal do rio grande do norte...

Documents